一种去除工业垃圾裂化焚烧尾气中二噁英的系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种去除工业垃圾裂化焚烧尾气中二噁英的系统，包括气体过热保护器、热式气体质量流量计、混合气体流量调节阀、热交换器、生物亲和二噁英催聚系统、二噁英粉尘惯性分离器、排风风机。本系统创造性的利用了微生物分泌亲和性生物粘液的特性，废气中的二噁英分子在通过时，会被亲和性生物粘液充分浸润，使其分子间发生汇聚效应，逐步聚合成较大直径的颗粒物，依靠重力和惯性对其加以去除；本系统可根据工业垃圾裂化焚烧尾气的进气温度对整个系统进行过热保护；本系统可将废气二噁英浓度调节至符合系统设计负荷的浓度范围。
【专利说明】
一种去除工业垃圾裂化焚烧尾气中二噁英的系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种去除工业垃圾裂化焚烧尾气中二噁英的系统，属于环境保护中的废气处理领域。【背景技术】
[0002]二噁英(D1xin)，又称二氧杂芑，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，二噁英实际上是二噁英类(D1xins)的一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物。二噁英不是天然产物，而是含氯的碳氢化合物在燃烧过程中形成的。而二噁英除了用于实验室化学分析的生产外，并非人们有意生产的产物，它通常在燃烧和某些化工生产过程中以副产品的形式产生。
[0003]二噁英的毒性非常大，是氰化物的130倍、砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称，国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。二噁英常以微小的颗粒存在于大气、土壤和水中，主要的产生源是化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂等产业。日常生活中使用的胶袋，PVC(聚氯乙烯)软胶等物都含有氯，燃烧这些物质时便会释放出二噁英，悬浮于空气中。我国在人体血液、母乳和湖泊底泥中都检出了二噁英，尽管其浓度水平较低，但也说明了二噁英在我国环境中的存在。
[0004]目前现有的控制二嚼英污染的主要方法包括:(1)降低二噁英类化合物以及氯代烃类物质发生不完全燃烧时二噁英类物质的生成量。
[0005](2)抑制二噁英类物质由于“再合成过程”在焚烧系统T=250?450°C温度区域的重新生成。
[0006](3)对焚烧尾气进行净化处理，有效的去除其中含有的二噁英类物质。
[0007](4)对焚烧灰渣、除尘器捕集的飞灰和滤渣以及除渣水进行净化处理。
[0008](5)采用管式活性炭过滤器或者活性炭固定床过滤器对二噁英类物质加以去除。
【发明内容】
[0009]针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种工业垃圾裂化焚烧尾气去二噁英系统，其特征在于，该系统包括气体过热保护器、热式气体质量流量计、混合气体流量调节阀、热交换器、生物亲和二噁英催聚系统、二噁英粉尘惯性分离器、排风风机等;其中工业垃圾裂化焚烧尾气通过气体管路进入气体过热保护器，气体过热保护器的出口通过气体管路连接热式气体质量流量计，热式气体质量流量计的出口通过气体管路连接混合气体流量调节阀，混合气体流量调节阀的出口通过气体管路连接热交换器，热交换器的出口通过气体管路连接生物亲和二噁英催聚系统中的生物催聚滤膜工作仓，同时，热交换器中获得的剩余热量通过供热管路连接生物亲和二噁英催聚系统中的生物催聚滤膜再生仓，生物亲和二噁英催聚系统的出口通过气体管路连接二噁英粉尘惯性分离器，二噁英粉尘惯性分离器的出口通过气体管路连接排风风机，排风风机的出口通过气体管路连通大气环境;其中，生物亲和二噁英催聚系统分为生物催聚滤膜工作仓和生物催聚滤膜再生仓两部分。生物催聚滤膜工作仓内部为带龙骨的不锈钢结构，其中并排固定了 3层生物催聚滤膜，滤膜上附着有高活性球双歧杆菌、棒状杆菌和莫拉氏链球菌等微生物，其生物活动过程中会产生大量的亲和性生物粘液，废气中的二噁英分子在通过时，会被亲和性生物粘液充分浸润，在二噁英分子与粘液的接触位面形成一个薄液体附着层，附着层里的二噁英分子会相互吸引，使附着层内的二噁英分子更加稠密，由于其吸引力远大于分子间的固有斥力，因此会在局部产生分子汇聚效应并使该效应的影响范围不断扩大，逐步聚合成较大直径的颗粒物;生物催聚滤膜再生仓内部为带龙骨的不锈钢结构，其中并排固定了 5盏生物再生催化光源，发生催聚效应后的生物催聚滤膜被自动机械臂拖拽，从生物催聚滤膜工作仓中卸下，并被固定在生物催聚滤膜再生仓中，在生物再生催化光源的活性催化和热能的双重作用下，生物催聚滤膜上的亲和性生物粘液得以再生，之后可被自动机械臂拖拽，从生物催聚滤膜再生仓中卸下，并被固定在生物催聚滤膜工作仓中，如此往复循环。
[0010]其生物亲和二噁英催聚系统中生物催聚滤膜仓的工作压力范围为0.05?1.20MPa， 工作温度范围为27?40 °C，生物催聚滤膜的比表面积为500?700m2/g，滤膜的平均再生周期为6h。[〇〇11] 其二噁英粉尘惯性分离器的入口风速为13?25m/s，处理风量为9500?16000m3/h， 阻力为326?940Pa。
[0012]其生物再生催化光源能产生远红外线辐射，其波长范围为6.0?lOOOwii，工作电流为112mA，使用寿命大于6500h。[0〇13]本发明的优点在于:(1)本系统摆脱了现有的二噁英治理模式，创造性的利用了微生物分泌亲和性生物粘液的特性，通过纯粹的物理手段，使二噁英分子间发生汇聚效应，逐步聚合成较大直径的颗粒物，在空气动力学上产生下坠趋势，从而依靠重力和惯性对其加以去除。
[0014](2)本系统采用了生物膜过滤吸附反应模式，提高了转化效率，提升了整个系统的处理能力。
[0015](3)可对生物膜进行再生处理，大大提高了物料利用率，节约了物资和能源。[〇〇16](4)可对进入处理系统的废气中二噁英浓度进行调节，保证其浓度处于处理系统适宜的浓度范围。【附图说明】
[0017]图1是本发明的系统设备示意图。
[0018]图中:1-气体过热保护器、2-热式气体质量流量计、3-混合气体流量调节阀、4-热交换器、5-生物亲和二噁英催聚系统、6-二噁英粉尘惯性分离器、7-排风风机图2是生物亲和二噁英催聚系统的示意图。
[0019]51-生物催聚滤膜工作仓、52-生物催聚滤膜、53-备用生物催聚滤膜、54-生物催聚滤膜再生仓、55-自动机械臂、56-生物再生催化光源。【具体实施方式】
[0020]如图1所示的工业垃圾裂化焚烧尾气去二噁英系统，包括气体过热保护器1、热式气体质量流量计2、混合气体流量调节阀3、热交换器4、生物亲和二噁英催聚系统5、二噁英粉尘惯性分离器6、排风风机7;其中，危险废物裂化焚烧尾气通过气体管路进入气体过热保护器1，可对进入处理系统的气体温度进行判别并控制整个系统的进气开关，防止过热气体进入处理系统导致系统损坏或老化，气体过热保护器1的出口通过气体管路连接热式气体质量流量计2,可对进入处理系统的废气量进行监控，防止过量废气进入系统，对处理系统造成负荷冲击，热式气体质量流量计2的出口通过气体管路连接混合气体流量调节阀3,通过混合气体流量调节阀3的三向阀开关装置，可向管道内废气加注新鲜空气，将废气中二噁英浓度调整至适合范围，混合气体流量调节阀3的出口通过气体管路连接热交换器4,废气在热交换器内部输出自身热量，温度降低至40°C以下，热交换器4的出口通过气体管路连接生物亲和二噁英催聚系统5中的生物催聚滤膜工作仓51，同时，热交换器4中获得的热量通过供热管路连接生物亲和二噁英催聚系统5中的生物催聚滤膜再生仓54,生物催聚滤膜工作仓51内部为带龙骨的不锈钢结构，其中并排固定了 3层生物催聚滤膜52,滤膜上附着有高活性球双歧杆菌、棒状杆菌和莫拉氏链球菌等微生物，其生物活动过程中会产生大量的亲和性生物粘液，气中的二噁英分子在通过时，会被亲和性生物粘液充分浸润，在分子与粘液的接触位面形成一个薄液体附着层，附着层里的二噁英分子会相互吸引，使附着层内的二噁英分子更加稠密，由于其吸引力远大于分子间的固有斥力，因此会在局部产生分子汇聚效应并使该效应的影响范围不断扩大，逐步聚合成较大直径的颗粒物，生物催聚滤膜仓的工作压力范围为0.05?1.20MPa，工作温度范围为27?40°C，生物催聚滤膜的比表面积为500? 700m2/g，滤膜的平均再生周期为6h;生物催聚滤膜再生仓54内部为带龙骨的不锈钢结构， 其中并排固定了 3层备用生物催聚滤膜53以及5盏生物再生催化光源56,能产生远红外线辐射，其波长范围为6.0?lOOOwii，工作电流为112mA，使用寿命大于6500h，发生催聚效应后的生物催聚滤膜52被自动机械臂55拖拽，从生物催聚滤膜工作仓51中卸下，并被固定在生物催聚滤膜再生仓54中，在生物再生催化光源56的活性催化和热量的双重作用下，生物催聚滤膜52上的亲和性生物粘液得以再生，之后可被自动机械臂55拖拽，从生物催聚滤膜再生仓54中卸下，并被固定在生物催聚滤膜工作仓51中，如此往复循环，生物亲和二噁英催聚系统5的出口通过气体管路连接二噁英粉尘惯性分离器6，已经汇聚形成较大直径的颗粒物在此通过惯性运动从废气中分离出来，二噁英粉尘惯性分离器6的出口通过气体管路连接排风风机7,排风风机7的出口通过气体管路连通大气环境。[〇〇21] 二噁英粉尘惯性分离器的入口风速为13?25m/s，处理风量为9500?16000m3/h，阻力为326?940Pa。
【主权项】
1.一种去除工业垃圾裂化焚烧尾气中二噁英的系统，其特征在于，该系统包括气体过 热保护器、热式气体质量流量计、混合气体流量调节阀、热交换器、生物亲和二噁英催聚系 统、二噁英粉尘惯性分离器、排风风机等;其中，生物亲和二噁英催聚系统分为生物催聚滤 膜工作仓和生物催聚滤膜再生仓两部分;其中工业垃圾裂化焚烧尾气通过气体管路进入气 体过热保护器，气体过热保护器的出口通过气体管路连接热式气体质量流量计，热式气体 质量流量计的出口通过气体管路连接混合气体流量调节阀，混合气体流量调节阀的出口通 过气体管路连接热交换器，热交换器的出口通过气体管路连接生物亲和二噁英催聚系统中 的生物催聚滤膜工作仓，同时热交换器中获得的剩余热量通过供热管路连接生物亲和二噁 英催聚系统中的生物催聚滤膜再生仓，生物亲和二噁英催聚系统的出口通过气体管路连接 二噁英粉尘惯性分离器，二噁英粉尘惯性分离器的出口通过气体管路连接排风风机，排风 风机的出口通过气体管路连通大气环境；生物催聚滤膜工作仓内部为带龙骨的不锈钢结 构，其中并排固定了3层生物催聚滤膜，滤膜上附着有高活性球双歧杆菌、棒状杆菌和莫拉 氏链球菌等，其生物活动过程中会产生大量的亲和性生物粘液，废气中的二噁英分子在通 过时，会被亲和性生物粘液充分浸润，使其分子间发生汇聚效应，逐步聚合成较大直径的颗 粒物;生物催聚滤膜再生仓内部为带龙骨的不锈钢结构，其中并排固定了 5盏生物再生催化 光源，发生催聚效应后的生物催聚滤膜被自动机械臂拖拽，从生物催聚滤膜工作仓中卸下， 并被固定在生物催聚滤膜再生仓中，在生物再生催化光源的活性催化和热能的双重作用 下，生物催聚滤膜上的亲和性生物粘液得以再生，之后可被自动机械臂拖拽，从生物催聚滤 膜再生仓中卸下，并被重新固定在生物催聚滤膜工作仓中，如此往复循环。2.根据权利要求1所述的去除工业垃圾裂化焚烧尾气中二噁英的系统，其特征在于，生 物亲和二噁英催聚系统中生物催聚滤膜仓的工作压力范围为0.05?1.20MPa，工作温度范围 为27?40°C，生物催聚滤膜的比表面积为500?700m2/g，滤膜的平均再生周期为6h。3.根据权利要求1所述的去除工业垃圾裂化焚烧尾气中二噁英的系统，其特征在于，二 噁英粉尘惯性分离器的入口风速为13?25m/s，处理风量为9500?16000m3/h，阻力为326? 940Pa〇4.根据权利要求1所述的去除工业垃圾裂化焚烧尾气中二噁英的系统，其特征在于，生 物再生催化光源能产生远红外线辐射，其波长范围为6.0?lOOOwii，工作电流为112mA。
【文档编号】B01D53/70GK105944556SQ201610391436
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】张文国, 黄红军
【申请人】浙江文国重工机械有限公司